剪切波彈性成像技術鑒別痛風性關節炎與非痛風性關節炎的可行性研究*

楊慧慧，黃小莉△，鄭紅雨，藍 蓓，曾欣欣，蒙偉宇

（1.廣西壯族自治區人民醫院超聲科，南寧 530021；2.廣西醫科大學，南寧 530021）

痛風性關節炎（gouty arthritis，GA）是由于尿酸代謝異常導致晶體沉積于關節內或周圍誘發的炎性關節病，可引起急、慢性關節炎反復發作，導致骨質破壞、關節畸形和功能障礙，近年來患病率逐漸升高[1-2]。診斷GA的金標準是穿刺抽吸行偏振光微鏡下發現尿酸鈉晶體，但其為有創操作，且易出現假陰性結果，臨床通常不作為首選檢查。高頻超聲目前被廣泛用于檢測GA，GA的特異性超聲特征為關節軟骨“雙軌征”、關節液“聚集征”、肌腱周圍強回聲[3-5]。但痛風早期，超聲表現并不典型，僅表現為關節積液和滑膜增生，這在其他類型關節炎中也可以發生，高頻超聲很難將GA 與非痛風性關節炎（NGA）鑒別開來。剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）是一種無創、定量評估組織硬度的超聲新技術，已應用于乳腺、甲狀腺、肝臟、腎臟、肌肉骨骼系統疾病的評估[6-10]。然而，SWE對GA的應用研究尚少見報道，本研究通過比較兩組間各參數的差異，評估SWE 鑒別GA 與NGA 的可行性，現將結果報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取廣西壯族自治區人民醫院2020 年2～12 月收治的GA 患者82 例（GA 組，109 個關節）和NGA患者25 例（NGA 組，51 個關節）作為研究對象。病例納入標準：（1）所有GA患者均符合2015年歐洲抗風濕聯盟（EULAR）和美國風濕病學會（ACR）聯合發布的痛風分類標準[11]；（2）所有NGA 患者符合ACR 指南的診斷標準或病理學診斷；（3）有完整的臨床資料。排除標準：（1）存在兩種或多種關節疾病；（2）有惡性腫瘤放化療史；（3）患者依從性差。其中GA 組男76 例，女6 例；年齡20～87 歲，平均（53.70±17.05）歲；體重指數（Ibm）15.57～31.44 kg/m2，平均（23.94±2.82）kg/m2；跖趾關節50個，踝關節17個，膝關節16個，掌指關節8個，腕關節13個，肘關節5 個。NGA 組男12 例，女13 例；年齡16～71 歲，平均（47.00±15.29）歲；Ibm 18.61～26.42 kg/m2，平均（22.41±2.11）kg/m2；類風濕性關節炎13例，骨性關節炎5 例，未分化的關節炎4 例，銀屑病關節炎3例，其中跖趾關節5個，踝關節6個，膝關節13 個，掌指關節15 個，腕關節 8 個，肘關節4 個。本研究已取得本院醫學倫理委員會批準，所有患者均已簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 采用超聲科Surpersonic Aixplorer 型超聲診斷儀，線陣探頭，頻率4～15 MHz，配備剪切波彈性成像功能，彈性模量值范圍為0～600 kPa。

1.2.2 常規超聲及SWE檢查 患者取坐位，膝蓋屈曲，于腫痛關節處墊一塊厚7 mm 的導聲墊進行超聲掃查，根據關節滑膜的超聲表現，將GA組分為無聚集體組、聚集體組及痛風石組。在腫痛關節縱向平面上選取最大滑膜厚度處放置取樣框獲得SWE圖像，啟動定量分析系統（Q-BOX）測量，取樣框設定直徑2.0～4.0 mm，以kPa為單位自動獲得彈性模量平均值（Emean）、最大值（Emax）、最小值（Emin）和彌散度（ESD），重復測量3次取平均值，用于統計分析。

1.3 統計學方法 采用SPSS 22.0軟件進行數據分析，計數資料以百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；計量資料先行正態性檢驗，符合的計量資料以均數±標準差（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析，SWE各彈性模量值對GA的診斷效能用受試者工作特征（ROC）曲線進行分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 常規超聲表現

NGA 組（51 個關節）超聲表現為關節腔內低回聲；GA 無聚集體組（57 個關節）超聲表現關節腔內低回聲，未見點狀強回聲；聚集體組（25 個關節）超聲表現為關節腔內見散在分布點狀強回聲；痛風石組（27 個關節）超聲表現為表現為關節腔內團塊樣強回聲并伴有明顯聲影。

2.2 NGA組與GA組、GA各亞組彈性模量值比較

GA 組中Emax、Emean、Emin 和ESD 明顯高于NGA組（P＜0.001）（表1）。GA組中無聚集體組、聚集體組和痛風石組的Emax、Emean、Emin和ESD均高于NGA 組（P＜0.001）。GA 各亞組間Emax、Emean、Emin 和ESD 兩兩比較，差異均有統計學意義（均P＜0.001）（表2）。NGA 組與GA 各亞組腫痛關節滑膜的SWE圖像，見圖1。

圖1 NGA組與GA各亞組腫痛關節滑膜的SWE圖像

表1 NGA組與GA組彈性模量值比較

表1 NGA組與GA組彈性模量值比較

表2 NGA組和GA各亞組彈性模量值比較

表2 NGA組和GA各亞組彈性模量值比較

與NGA組比較，*P＜0.001

2.3 各彈性模量值診斷界值的比較

根據NGA組和GA無聚集體組繪制ROC曲線，結果表明，以Emax＝68.50 kPa作為截斷點，ROC曲線下面積（AUC）為0.906（95%CI:0.848～0.965），靈敏度為89.5%、特異度為80.4%；以Emean＝42.95 kPa 作為診斷GA 組截斷點，AUC 為0.884（95%CI:0.821～0.947），靈敏度為89.5%、特異度為72.5%；以Emin＝30.35 kPa作為截斷點，AUC為0.811（95%CI:0.727～0.894），靈敏度為84.2%、特異度為74.5%（圖2）。

圖2 SWE各彈性模量值診斷GA的ROC曲線

3 討論

GA 早期治療可以明顯改善預后，提高患者生活質量，因此早期診斷顯得尤為重要。但是，GA早期缺乏典型的超聲表現，容易與其他疾病引起的關節炎相混淆，因此需要一種可靠且方便的檢查方法來輔助診斷。本研究結果發現，GA 組的Emax、Emean、Emin 和ESD 明顯高于NGA 組，分析其原因，是由于GA 中尿酸鹽晶體沉積使滑膜組織硬度增加，并使滑膜組織成分不均勻所致，與Tang 等[12]研究結果一致。

亞組分析提示，GA 聚集體組和痛風石組的Emax、Emean、Emin、ESD 明顯高于GA 無聚集體組、NGA組。這可能是因為聚集體組和痛風石組中尿酸鹽晶體沉積和痛風石形成增加了關節腔滑膜組織的硬度和不均質性[13-14]，所以導致Emax、Emean、Emin 和ESD 都較高。痛風石組和聚集體組兩兩比較，前者彈性模量值明顯大于后者。原因在于痛風石的結構比單純尿酸鹽晶體復雜，痛風石由內至外有3層結構組成，中間部分是尿酸鹽晶體，周圍富含炎癥細胞，最外層為纖維血管區[15]。痛風石的炎癥細胞層和纖維血管區可刺激肉芽組織增生和不同程度的血管化，從而使滑膜組織硬度增加，滑膜組織成分更復雜化，因此痛風石組的Emax、Emean、Emin和ESD都最高，與Qiao等[16]研究結果一致。

在聚集體組和痛風石組中，常規超聲已表現出典型的痛風超聲特征，可觀察到尿酸鹽晶體的沉積和痛風石的形成，GA的診斷較為容易。但GA處于早期階段時，超聲表現往往不典型，僅表現為關節腔內低回聲，未見明顯點狀強回聲的尿酸鹽晶體，很難區分GA 與NGA，因此確定SWE 在GA 無聚集體組和NGA 組中的鑒別診斷價值尤為重要。本研究結果發現，無聚集體組的Emax、Emean、Emin 和ESD 高于NGA 組，可能是因為無聚集體組中存在體積較小的微結晶，增加了滑膜組織的硬度，但是常規超聲難以顯示直徑小于0.5 mm 的微結晶[17]。本研究根據無聚集體組和NGA 組的數據繪制了ROC曲線，以Emax＝68.50 kPa、Emean＝42.95 kPa、Emin＝30.35 kPa 作為診斷GA 的截斷點，其靈敏度分別為89.5%、89.5%、84.2%，特異度分別為80.4%、72.5%、74.5%。本研究中Emax AUC最大0.906，且靈敏度和特異度也最高，說明Emax 診斷效能表現最佳，這與李易鳳等[18]研究結果類似。因此，在超聲表現不典型時，可以使用SWE鑒別GA與NGA。

綜上，剪切波彈性成像對GA與NGA有一定的鑒別診斷價值，可為臨床的診治方案提供重要依據。